Környezetérzékelők kalibrálása

A gépkocsivezetés tulajdonképpen nem más, mint az autó mozgása közben a környezetben lévő idegen mozgások észlelése, azok helyzetváltoztatásának figyelése, értékelése. Beilleszkedés egy sok szabadságfokú rendszerbe, mozgó objektumok sorába. A konfliktusmentes beilleszkedés a vezető érzékszervein áll vagy bukik. És az érzékszervek néha tompulnak, jeleinek agyi feldolgozása is lehet figyelmetlen, néha egyszerűen kihagyhat. Mindehhez jön az, hogy érzékelésünknek vannak fizikai korlátai és holtterei. A baleseti okok között az első helyek egyikén van a vezetői figyelmetlenség.

Egy szó, mint száz jól jön a mindig éber gépi segítség, a környezetérzékelés asszisztensei, figyelmeztetései, esetleg mentő beavatkozásai.

Környezetérzékelő passzív asszisztensek, melyek csak kiterjesztik észlelési tartományunkat

Parkolási segély
A parkolást segítő környezetérzékelő lehet ultrahangos és videoképet adó. A lökhárító(k)ba épített érzékelők a közelített akadálytól távolságot mérnek. A távolság lépcsőit hang és fényhatással jelezhetik a vezetőnek, de grafikusan, irányokra bontottan is megjelenhet képernyőn. Ha hátranéző kamerát is alkalmaznak (a rendszámvilágítás mellé, a lökhárítóba vagy a VW jelvény kibillenésével mögéje helyezik) annak képe önálló segítségként jelenhet meg, a képbe megjelenítve a távolságot.
A kamera képébe segédvonalak is illeszthetőek, így a manuális tolatás biztonságosabban, nyomvonal mentén történhet. A parkolási segély lehet ennél is több: négy kamerás – egy hátra, egy előrenéző és a visszapillantó tükrökben egy-egy az oldalmezőket figyeli. A négy képből szoftveresen felülnézeti (madártávlati) kép alkotható. Ezzel minden irányú parkolási művelet jól navigálható.
Nem igényel különösebb indoklást, hogy ezek kalibrálása szükséges lehet.

Holttérfigyelés
Előzés vagy sávváltás veszélyei közismertek. Különösen a belső sávban haladó, közeledő jármű sebessége becsülhető meg nehezen. Az ezt figyelő hátranéző radarok a holttérben lévő mozgást, a közeledő jármű relatív sebességét mérik és figyelmeztető jelzést adnak a vezetőnek, a visszapillantó tükör ház falában lévő fénnyel, ha a szándékolt manőver veszélyes.
A radarok beállítása feltétlenül igényli a kalibrálást.

Sávelhagyás-figyelmeztetés
Videoalapú (kamerás) képalkotással, a sávkijelölés közelítésénél, illetve átlépésekor figyelmeztető jelzés.

Éjjellátás
Hőkamerás jármű előtti térfigyelés, mely elsősorban élőlények detektálására szolgál. Emberfelismerő programmal a képen bejelöli a személy helyzetét. Vészhelyzetben figyelmeztet.
A hőkamera beállítást igényel.

Az éjjellátó infrakamera mosóberendezéssel, alakfelismerő képfeldolgozással

Környezetérzékelő aktív asszisztensek, melyek már segítenek

Automatikus parkolás
Az autó oldalán található ultrahangos környezetérzékelők a gépkocsi autósor melletti elhaladásakor beméri a szabad hely méretét. Amennyiben az tolatásos parkolásra elegendő, akkor az ultrahangos környezetérzékelők jelei alapján, esetleg videojeleket is felhasználva, a gépkocsi vezetői felügyelettel, kezelői részművelettel vagy teljesen automatikusan beáll.
Az automatikus parkolás kalibrált jeladókat igényel.

Sávtartás
A videoalapú sávelhagyás-figyelmeztető rendszer – kamera a szélvédő mögött – aktív formájában a gépjárművet, az aktív kormányzás segítségével sávközépi haladásra készteti.
A kamera tájolást igényel.

Érzékelő modul: elöl az aktív világítás kamerája, felette az eső és fényérzékelő, felül a sávfigyelő kamera. Az érékelő modul klímaérzékelőket is tartalmazhat (légnedvesség, hőmérséklet)

Aktív tempomat (ACC – alkalmazkodó sebességtartás)
A radaralapú tempomat, mely a gépjármű előtt haladó autók mozgását, távolságát méri be, és ennek megfelelően szabályozza a sebességet, rendszerfunkciója aktív figyelmeztetés (részfékezés), illetve elkerülhetetlen karambol előjelzésekor vészfékezés.
Az ACC radar tájolása kívánja a legnagyobb pontosságot.

A vizsgálati Audi Q5 és az ACC-radar helye

Aktív világítás
A tompított fénykéve helyzetét (előrevilágítás), valamint a tompított és fényszóró váltást ma egy előrevilágító rendszer váltja fel. A kameraalapú, a gépjármű előtti tér fényviszonyainak értékelése alapján a fényvető fénye csak a szembejövő jármű szögtartományában tompított. A kamerát a gépjármű szélvédője mögött helyezik el.
A kamera tájolást igényel.

Hátsó radar
A holttér-figyelő, sávváltást támogató asszisztens két hátsó radarja az azonos sávban, a gépkocsihoz hátulról közelítő gépjármű mozgását követi. Ha ráfutásos baleset bekövetkezését jelzi, védelmi beavatkozásokat kezdeményez.
A hátsó radarok tájolást igényelnek.

A hátranéző holttérfigyelő és sávváltás-asszisztens radaregysége a hátsó lökhárítóban

Az előbbi, nem teljes körű áttekintésben a korszerű – környezetérzékelés-alapú – vezetőtámogató asszisztenseket tekintettük át, utalva jeladóikra és utalva azok tájolási, kalibrálási igényükre.

Mi az új feladat?

A környezetérzékelők szerkezeti elemeinek, áramköreinek és funkcióinak diagnosztikája – ezek közlekedésbiztonsági feladatai miatt is – rendkívül fejlett. A rendszerek általában két ECU-val rendelkeznek (master és slave ECU architektúra).
Ha minden gyári eredeti, nem sérült az autó, akkor a környezetérzékelők azt látják, azt érzékelik, amire hivatottak.
Ha azonban szerkezeti torzulások vannak, foglalataik elállítódtak, akkor is érzékelik a környezetet, de nem azt a szegmenst látják, pásztázzák, ami célmezőjük. Ha a tolatókamera „kancsal”, túl nagy baj talán nem lehet belőle, de ha például az előrenéző radar nem az autó menettengelyében „lát”, akkor nem ismeri fel az előtte haladó gépjárművet és ebből komoly bajok származnak.
Az elmondottakból talán érthető, hogy a „látószerveket” meghatározott esetekben kalibrálni kell.
Melyek ezek az esetek?
– Ha karambolos az autó, és ezek az elemek vagy tartószerkezetük sérült, a helyreállításnál kézenfekvő, hogy kalibrálni kell.
– Ha elromlott a jeladó, az újat – behelyezés után – természetesen kalibrálni kell.
– Ha más szerelési művelethez bontani kell a „látószervet”, az azt hordozó elemet, a gyártói előírás megmondja, mikor kell visszaszerelés után kalibrálni.
– Ha a hátsó futómű helyzete változott, mert például javítás, alkatrészcsere után állítás történt, és így megváltozott a tényleges menettengely helyzete (mert mint tudjuk ez határozza meg az egyenesmeneti irányt).
A környezetérzékelő jeladók szinte kivétel nélkül a legveszélyesebb törési zónákban vannak, a lökösben, bocsánat a lökhárítókra belülről szerelve vagy közvetlen mögöttük, a hűtőrácsok mögött, a lámpákban, a szélvédő üveg mögött. Így hamar adódik munka velük.
A kalibrálás a szervizek új feladata. Igaz, a környezetérzékelő asszisztensek már néhány éve opcionális vagy alaptartozékai az autóknak, és ehhez mai szemmel nézve kezdetleges kalibrációs eszközök és eljárások is hozzárendeltettek.
A környezetérzékelés csúcstechnológiái azonban csak mostanában jelennek meg nagyobb számban. Ezek kalibrálásához elkészültek a készülékek, technológiák, szoftverek.
Cikkünk teljes körben tekinti át a környezetérzékelőket a VW-csoport technikáján keresztül, és példát ad ezek közül többnek a kalibrációjához a Hunter futóműmérő, Beissbarth készülékek és a gyári rendszerteszter (VAS) alkalmazásával.

A kalibrálás lényege

A környezetérzékelők akkor teljesítik maradéktalanul feladatukat, ha
– jelérzékelésük, jeltovábbításuk és jelfeldolgozásuk előírásos és
– azt a térrészt figyelik, amire hivatottak.
Ez utóbbi ad ma új diagnosztikai és beállítási feladatot a javítóműhelyeknek.
A szenzorok látómezői a gépjármű tényleges haladási tengelyéhez viszonyított, a vízszintes síkhoz mért elhajlással definiált helyzetűek. (A tényleges menettengely, a „Trust-line” névleges esetben a gépjármű szimmetria (közép) síkjába esik.)
A környezetérzékelők névleges látómezőit az autó köré tett vetítő ernyők mutatják. Ezt úgy is elképzelhetjük, mintha az autót egy virtuális nagy téglatest dobozba helyeznénk, ahol az autó középsíkja a doboz szimmetriasíkja. A doboz falai és alaplapja alkotják a vetítőernyőket, és ezeken találjuk a tájolópontokat.

A vizsgálat eszközrendszere

Az ellenőrző mérésekhez, kalibráláshoz négy dolog szükséges.
– Egy erre a feladatra felkészített futóműmérő műszer: a rendkívül gyors HUNTER 3D HawkEye műszere rendelkezik a VW-csoport jóváhagyásával, VAS száma 6292. A Hunter VAS 6292 ELSA kapcsolatú és az Audi A8, VW Phaeton valamint a VW Touareg modellekre külön támogatást is ad.
– A mérőernyők (beállítótáblák), melyeket többnyire a Bosch-csoporthoz tartozó Beissbarth cég készít. Néhányat megnevezünk közülük: VAS 6430-as sorozat, 6430/1 – a tartóállvány, 5430/4 – a sávfigyelő asszisztens táblája, VAS 6430/6 – az éjjellátó kamera ellenőrző készüléke; VAS 6350-as sorozat, benne a hátsó kamera tájoló tábla és a hátsó radarok tájolásához szükséges Doppler generátor (6350/4). A 6430/1 – a tartóállványra a Hunter cég kameráit kell felszerelni, melyek a hátsókerékre szerelt reflexiós táblákra vetítenek, hogy a tényleges menettengelyre merőlegesen lehessen beállítani az ACC-radar és a sávkövetés ellenőrző ernyőit (beállítótábláit). Csak az ACC-beállítóernyő tartóállvánnyal is kapható, ez a VAS 6190A. Korábban erre a célra (VW) előírták a VAS 6041A jelű kalibrációs készletet és tábláját (VAS 6041/2).
– A vizsgálatok technológiája és adatbázisa, melyet a Hunter futóműmérő műszer tartalmaz.
– Gyári rendszerteszter (pl. VAS 5051, 5052).

A sávfigyelő asszisztens és az ACC ellenőrzését szolgáló beállító táblák, futóműmérő kamerákkal

Az éjjellátó asszisztens ellenőrzéséhez szükséges elektronikus mérőberendezés

A tolatókamera ellenőrző táblája

A mérőrendszert és a mérési folyamatok néhány elemét a Porsche Győr márkaszervizben Radnóti Zoltán engedélyével Deák László szervizvezető és Gunyhó Csaba szerelő mutatta be. Jelenleg Magyarországon csak a Porsche Győr szervize rendelkezik a VW-csoport járműibe épített asszisztensek teljes körének ellenőrző eszközrendszerével. A mérésekhez meghívtuk a futóműmérő Hunter műszer és a segédeszközök forgalmazójának, a Weszti Kft. a munkatársait is.

A technológia

Az ellenőrzési folyamat vezetett, azaz a HawkEye képernyőjén a vizsgált modellhez illesztett minden előkészületi és műveleti munkaelem megjelenik. Amikor a gyári diagnosztika átveszi a technológia további lépéseit, akkor a VAS adja az utasításokat.
A kezdet kezdete – talán a legfontosabb – a vizsgált jármű és részegységeinek azonosítása. A VIN és a csomagtartó (környékén) található kódtábla az információforrás.

A futómű „klasszikus” bemérése után az előrenéző asszisztensek (ACC, sávfigyelő, éjjellátó) kalibrálásához a mérőernyőt kell a gépkocsi előtt elhelyeznünk. Precíz munkát igényel a tábla előírt tájolása. A mérőtáblát az autó előtt előírt távolságba helyezzük. Ehhez a mérőtábla kereszttartójára szerelt vetítőfejek és a hátsó kerekekre szerelt reflexiós táblák szükségesek, melyekkel a tényleges menettengely helyzetét állapítjuk meg. A mérőtáblának erre kell merőlegesen állnia. A mérőtábla kameráit a HUNTER alapkészülékbe csatlakoztatjuk.
Az autót ne feledjük töltőre kapcsolni.
Ezt követően az ACC-radar sugárzási tengelyének tájolásához (az asszisztensek közül ez kívánja a legnagyobb pontosságot) az állványon lévő, e célra kialakított táblát külön is tájolni kell. A táblából kibocsátott lézersugarat a radarra kell irányítani.
A radar, a gyári rendszerteszter parancsára, sugarat bocsát a táblára. A tábla visszaveri a sugarat a radaregység vevőjére.
A tábla három, diszkrét fokozatba dönthető a vízszintes tengely körül, a visszaverődés három esetét mérve be ezzel.
Ha a visszaverődés iránya nem megfelelő, a radarház pozícióját kell állítócsavarjai segítségével változtatni, a finombeállítást elvégezni.
A beállítást a rendszerteszterrel nyugtázzuk.

A Hunter HawkEye futóműmérő képernyője, a WinAlign program a mérésfolyamat valamennyi lépését mutatja

Az ACC-radar bemérés utáni finombeállítása

A sávfigyelő (sávtartó) asszisztens kamerája „sávfelfestéses” óriástáblára tekint. Ehhez az ellenőrzéshez a táblát a gépkocsitól távolabbra kell vinni. Itt jegyezzük meg, hogy az asszisztensek bemérésének nagy a helyigénye.

Aminek ellenőrzési technikája tanulmányozására most nem volt módunk, és amire vissza fogunk térni:
– az éjjellátó ellenőrzéséhez különálló elektronikus mérőegységet (VAS 6430/6) kell a tartóállványra szerelni,
– a holttérfigyelő és sávváltást segítő asszisztensek hátranéző radarjai tájolásához Doppler-generátort kell a gépkocsi mögött felállítani. A Doppler-generátort a hátranéző kamera műhelypadlóra helyezett ellenőrző táblája sarkára állítjuk. A tábla gépkocsihoz vett tájolásához hátsókerékre szerelt tábla és lézerfény szolgál,
– valamint az aktív– vagy dinamikus kormányzás ellenőrzése, mely a sávtartó asszisztens beavatkozója, de fontos szerepet kap az ESP, valamint a vészhelyzeti ütközést elkerülő, mérséklő beavatkozásnál is.

Forrás:
www.audi.hu
www.audi-mediaservices.com
www.volkswagen-mediaservices.com
www.beissbarth.com
www.beissbarth.com/Center/pdf/Docs/VAS6430_dt.pdf
www.hunter.com
www.weszti.hu
A jövő járműve - 2009/3-4 – A vezetői asszisztensek fejlődése
Autótechnika cikkek:
2010/2 – Vezetői asszisztens rendszerek (DAS)
2009/8 – Radar segítségével működő asszisztens rendszerek
2009/9 – Adaptív fényszóró-szabályozási módok
2009/7 – Videokamerás sávdetektálás
2009/7 – A VW-sávkövető újrakalibrálása
2008/4 – Az őrszem és szemtanú
2006/5 – Fék- és asszisztensrendszerek továbbfejlesztése
2004/11 – Vezetői asszisztensek - A hetedik érzék
2003/4 – Asszisztensek és asszisztenciák 1. rész
2003/6 – Asszisztensek és asszisztenciák 2. rész
2010/1 – Lexus ACC-újrakalibrálás
2009/8 – Radar segítségével működő asszisztens rendszerek
2009/12 – Lexus LKA vagy LDW kamerájának kalibrálása
2009/8 – A Volkswagen radaralapú ACC-rendszerének újrakalibrálása
2009/7 – Videokamerás sávdetektálás
2009/11 – Éjjellátó berendezések és kalibrálásuk
2009/11 – Tolatókamera és kalibrálása
2009/7 – A VW-sávkövető újrakalibrálása
2009/10 – A Mercedes radaralapú ACC-rendszerének újrakalibrálása
2009/9 – A BMW ACC-rendszerének újrakalibrálása